論文の概要: Compact 459 nm Cs cell optical frequency standard with
$2.1\times{10}^{-13}/\sqrt{\tau}$ short-term stability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.09409v1
- Date: Sun, 19 Jun 2022 14:15:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 21:15:35.638530
- Title: Compact 459 nm Cs cell optical frequency standard with
$2.1\times{10}^{-13}/\sqrt{\tau}$ short-term stability
- Title（参考訳）: 2.1\times{10}^{-13}/\sqrt{\tau}$短期安定性を持つコンパクト459 nm csセル光周波数標準
- Authors: Jianxiang Miao and Tiantian Shi and Jia Zhang and Jingbiao Chen
- Abstract要約: 熱原子の459nm6S$_1/2$ - 7P$_1/2$遷移に閉じ込められた拡張キャビティダイオードレーザーを用いた小型光周波数標準を実現する。
このレーザーの自己推定周波数安定性は14-14/sqrttau$である。
この小型光周波数標準は、レーザー干渉計、レーザー冷却、測地など、高安定性レーザーを必要とする他の用途でも使用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.328399140054283
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We achieve a compact optical frequency standard with an extended cavity diode
laser locked to the 459 nm 6S$_{1/2}$ - 7P$_{1/2}$ transition of thermal
$^{133}$Cs atoms in a $\phi$ 10 mm $\times$ 50 mm glass cell, using modulation
transfer spectroscopy (MTS). The self-estimated frequency stability of this
laser is $1.4\times{10}^{-14}/\sqrt{\tau}$. With heterodyne measurement, we
verify the linewidth-narrowing effect of MTS locking and measure the frequency
stability of the locked laser. The linewidth of each laser is reduced from the
free-running 69.6 kHz to 10.3 kHz after MTS stabilization, by a factor of 6.75.
The Allan deviation measured via beat detection is
$2.1\times{10}^{-13}/\sqrt{\tau}$ for each MTS-stabilized laser. In addition,
we measure the hyperfine structure of the 7P$_{1/2}$ energy level based on the
heterodyne measurements, and calculate the magnetic dipole constant $A$ of the
Cs 7P$_{1/2}$ level to be 94.38(6) MHz, which agrees well with previous
measurements. This compact optical frequency standard can also be used in other
applications that require high-stability lasers, such as laser interferometry,
laser cooling, geodesy, and so on.
- Abstract（参考訳）: 459 nm 6S$_{1/2}$ - 7P$_{1/2}$熱$^{133}$Cs原子を変調転移分光法(MTS)を用いて10 mm$\times$50 mmガラスセルで転移させることにより、拡張キャビティダイオードレーザーをコンパクトな光周波数標準を実現する。
このレーザーの自己推定周波数安定性は1.4\times{10}^{-14}/\sqrt{\tau}$である。
ヘテロダイン測定により、MSSロックの直線幅狭め効果を検証するとともに、ロックレーザの周波数安定性を測定する。
各レーザーの直線幅は、TS安定化後の69.6kHzから10.3kHzに6.75倍に縮小される。
ビート検出によって測定されたアラン偏差は、MTS安定化レーザー毎に2.1\times{10}^{-13}/\sqrt{\tau}$である。
さらに、ヘテロダイン測定に基づいて7P$_{1/2}$エネルギーレベルの超微細構造を測定し、Cs 7P$_{1/2}$レベルの磁気双極子定数$A$を94.38(6)MHzと計算する。
このコンパクトな光周波数標準は、レーザー干渉計、レーザー冷却、測地線などの高安定性レーザーを必要とする他の用途でも使用できる。
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